Gene Expression in Giardia lamblia

贾第鞭毛虫中的基因表达

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2019-05804
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2021-01-01 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Every cell within a multicellular organism, such as a human, contains the same genetic blueprint - so what makes a blood cell different from a muscle cell? The answer is how the genetic material is activated. Different cell types activate different sets of genes to make proteins that are specific for the function of the particular cell. For example, a blood cell would produce a protein for carrying oxygen through the body, while a muscle cell would produce a protein that is used for cell contraction. The process of this differential gene activation is referred to as gene expression. The long term goal of our research is to study the regulation of gene expression in the protist, Giardia lamblia (syn. G. intestinalis). Giardia is a common contaminant of freshwaters worldwide including all regions in Canada, and its ingestion by humans causes an infectious form of diarrhea. Giardia is a eukaryote, like a human cell, because its genes are located in a special compartment within the cell called the nucleus. However, the components (i.e. proteins) required to regulate gene expression and other biological pathways in Giardia are greatly reduced and less complex than those in a human. Therefore, the study of Giardia would be an opportunity to identify the bare essentials of these processes in a streamlined biological system. Moreover, these studies may identify unique aspects of these pathways in Giardia that can be exploited to develop improved and more effective treatments of Giardia infections. Our short-term aims for this granting period are: 1) To study gene expression and regulation of the Giardia cell cycle - a process where the cell grows and divides to produce two daughter cells. 2) To characterize the role of a Giardia protein (TBP) in transcription regulation - the process when RNA is produced from its corresponding gene. 3) To examine the role of three related heme proteins in the regulation of gene expression and the transition of Giardia into its infectious form. This NSERC grant would provide support to an exciting and fundamental research program to understand how a parasite commonly found in Canada determines which part of its genetic material gets activated to make a functional product. The funding would also support the training of graduate and undergraduate students in leading edge techniques in molecular biology, microbiology and biochemistry.
多细胞生物体中的每个细胞,如人类,都包含相同的基因蓝图--那么,血细胞与肌肉细胞有什么不同呢?答案是遗传物质是如何被激活的。不同的细胞类型激活不同的基因,以制造特定细胞功能所特有的蛋白质。例如,血细胞将产生一种蛋白质,用于在体内运送氧气,而肌肉细胞将产生一种蛋白质,用于细胞收缩。这种差异基因激活的过程被称为基因表达。我们研究的长期目标是研究原生动物蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia lamblia(syn.肠草)。贾第虫是包括加拿大所有地区在内的全球淡水的一种常见污染物,人类摄入它会导致一种传染性腹泻。贾第虫是真核生物,就像人类细胞一样,因为它的基因位于细胞内一个称为细胞核的特殊空间中。然而,在贾第虫体内,调节基因表达和其他生物途径所需的成分(即蛋白质)大大减少,而且比人类的复杂程度更低。因此,对贾第虫的研究将是一个机会,可以在一个简化的生物系统中确定这些过程的基本要素。此外,这些研究可能确定贾第虫中这些途径的独特方面,可以利用这些方面来开发改进和更有效的治疗贾第虫感染的方法。我们在这个授权期的短期目标是:1)研究贾第鞭毛虫细胞周期的基因表达和调控--一个细胞生长和分裂产生两个子细胞的过程。2)研究贾第鞭毛虫蛋白(TBP)在转录调控中的作用--RNA从其相应基因中产生的过程。3)研究三种相关的血红素蛋白在基因表达调控和贾第虫向感染型转化中的作用。NSERC的这笔拨款将为一个令人兴奋的基础研究项目提供支持,该项目旨在了解在加拿大常见的寄生虫是如何决定其遗传物质的哪一部分被激活以制造功能产品的。这笔资金还将支持对研究生和本科生进行分子生物学、微生物学和生物化学前沿技术方面的培训。

项目成果

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